JP2002314473A - 列車無線システムの車上局無線機自動中継装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】列車運行時の緊急事態発生時にその事故現場か
ら携帯無線機を用いて指令所との間で無線通話を確実に
行い、緊急事態に敏速に対応できるようにする。 【解決手段】列車無線システムの車上局無線機２３は、
指令所側無線機１３及び携帯無線機２６の間で、携帯無
線機２６からの周波数ｆ１の電波を受信したときに周波
数ｆ２の電波に変換して指令所側無線機１３に送信する
と共に、指令所側無線機１３からの周波数ｆ１の電波を
受信したときに周波数ｆ２の電波に変換して携帯無線機
２６に送信する中継手段（受信機の出力側及び送信機の
入力側間の信号線と、その信号線の接続切り換え用のリ
レーと、切換スイッチ２１とを含む）を搭載する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、列車無線システム
の車上局無線機自動中継装置に係り、とくに列車の乗務
員が用いる携帯無線機とその列車に対し運行指令を与え
る指令所側の指令所無線機との間における無線信号の自
動中継装置として既存の車上局無線機を用いた構成の工
夫に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、列車及びその指令所間で無線通話
を行うための列車通信システムが知られている。この従
来の列車通信システムの一例を図７に示す。

【０００３】図７に示す列車通信システムは、指令所側
に設置される指令所側無線通信システム１００と、列車
ＴＲ側に装備される列車側無線通信システム２００とを
備え、両システム１００、２００間で無線通話が可能と
なっている。

【０００４】この内、指令所側無線通信システム１００
は、指令所側で列車ＴＲの運行指令を与える操作員（担
当員）ＯＰ１の操作により無線通話を行うためのハンド
セット１０１を有する指令台１０２と、この指令台１０
２に接続された無線機（以下、「指令所側無線機」）１
０３及びその通信アンテナ１０４とを含む構成となって
いる。指令所側無線機１０３は、周波数ｆ１の電波を送
信すると共に周波数ｆ２の電波を受信可能なもので、指
令所のほか、列車ＴＲの線路に沿って各駅毎等の所定間
隔（例えば５〜１０ｋｍ）で複数設置される。

【０００５】また、列車側無線通信システム２００は、
列車の乗務員（運転手又は車掌）ＯＰ２が操作して無線
通話を行うためのハンドセット２０１を有する運転台の
操作器２０２と、この操作器２０２に接続された車上局
無線機２０３及びその通信アンテナ２０４とを含む構成
となっている。この内、車上局無線機２０３は、指令所
側無線機１０３からの周波数ｆ１の電波を受信すると共
に指令所側無線機１０３に向けて周波数ｆ２の電波を送
信可能となっている。

【０００６】この列車側無線通信システム２００には、
車両事故や踏切事故等の緊急時にその事故現場等に持ち
運び可能な可搬型の携帯無線機２０５も装備される（図
７中の符号２０６は携帯型無線機２０５用のアンテナを
示す）。この携帯無線機２０５は、車上局無線機２０３
の場合と同様に、指令所側無線機１０３からの周波数ｆ
１の電波を受信すると共に指令所側無線機１０３に向け
て周波数ｆ２の電波を送信可能となっている。

【０００７】こういった列車無線システムでは、列車Ｔ
Ｒの運行時に車両事故や踏切事故等の緊急事態が発生
（遭遇）して列車ＴＲが緊急停止した場合、その列車Ｔ
Ｒの乗務員ＯＰ２が可搬型無線機２０５を持って車両事
故等の緊急事態が発生した現場に直接駆け寄り、その現
場の状況等について指令所側の操作員ＯＰ１との間で無
線通話が行われる。これにより、指令所側の操作員ＯＰ
１は、現場に居る乗務員ＯＰ２との無線通話によりその
現場の状況や詳細を確認し、今後の対応等を判断し、後
続車両やその他の車両への指令等を行う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
例の列車無線システムでは、列車の乗務員が用いる可搬
型無線機２０５は、そのアンテナ２０６と一体構造で構
成されるものであり、その送信出力についても機動性や
小型軽量性を考慮に入れて通常は１Ｗであり、しかもハ
イパワー対応のものでもせいぜい１０Ｗであるため、列
車内等の人や障害物が混雑した環境で使用すると、こう
いった人や障害物の影響を受けて電波伝搬状態が悪くな
り、その結果、指令所との間で無線通話が出来なくなっ
てしまう等の不具合があった。

【０００９】このような不具合を解決するため、事故現
場の比較的電波伝搬の良い場所にアンテナを設置するこ
とも考えられるが、この場合にはアンテナ設置作業に手
間がかかり、緊急事態に敏速に対応できなくなるといっ
た問題が生じる。

【００１０】本発明は、このような従来の事情を考慮に
なされたもので、列車運行時の緊急事態発生時にその事
故現場から携帯無線機を用いて指令所との間で無線通話
を確実に行い、緊急事態に敏速に対応できるようにする
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、携帯無線機と指令所間の自動中継装置とし
て既存の車上局無線機を利用すると共に、携帯無線機で
使用する周波数を既存の指令所周波数を利用することに
着目したものである。車上局無線機は、送信出力が例え
ば１０Ｗであり、その通信アンテナが車両上の比較的見
通しが良い適宜位置に設置されているためである。

【００１２】本発明に係る列車無線システムの車上局自
動中継装置は、上記のような着想を元に完成されたもの
で、列車に対し運行指令を与える指令所側に接続され、
且つ、第１周波数の電波を送信すると共に第２周波数の
電波を受信する指令所側無線機と、前記列車側に搭載さ
れ、且つ、前記指令所側無線機からの前記第１周波数の
電波を受信すると共に前記指令所側無線機に前記第２周
波数の電波を送信する車上局無線機と、前記列車側に持
ち運び可能に搭載され、且つ、前記第１周波数の電波を
送信すると共に前記第２周波数の電波を受信する携帯無
線機とを備えた列車無線システムであって、前記車上局
無線機は、前記指令所側無線機及び前記携帯無線機の間
で、前記携帯無線機からの前記第１周波数の電波を受信
したときにその受信信号を前記第２周波数の電波として
前記指令所側無線機に送信すると共に、前記指令所側無
線機からの前記第１周波数の電波を受信したときにその
受信信号を前記第２周波数の電波として前記携帯無線機
に送信する中継手段を備えたことを特徴とする。

【００１３】この構成において、前記中継手段は、前記
第１周波数の電波を受信する受信系と、前記第２周波数
の電波を送信する送信系と、前記受信系の出力側及び前
記送信系の入力側間を接続する信号線と、この信号線の
接続をオン／オフ切り換え可能なリレー手段と、このリ
レー手段のオン／オフ切り換えを操作するためのスイッ
チ手段とを備えることが可能である。

【００１４】また、前記第１周波数及び前記第２周波数
は、それぞれ１つ又は複数であってもよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る列車無線シス
テムの車上局自動中継装置の実施形態を図１〜図６を参
照して具体的に説明する。

【００１６】図１は、本発明の一実施形態に係る車上局
無線機自動中継装置を搭載した列車通信システムの概要
を説明するものである。

【００１７】図１に示す列車通信システムは、列車ＴＲ
に対し運行指令を与える指令所側に設置される指令所側
無線通信システム１０と、列車ＴＲ側に装備される列車
側無線通信システム２０とを備え、両システム１０、２
０間で無線通話が可能となっている。

【００１８】指令所側無線通信システム１０は、指令所
で運行指令を与える操作員（担当員）ＯＰ１の操作によ
り無線通話を行うためにマイクロホン（送話側）及びス
ピーカ（受話側）を内蔵したハンドセット１１を有する
指令台１２と、この指令台１２に接続された無線機（以
下、「指令所側無線機」）１３及びその通信アンテナ１
４とを含む構成となっている。

【００１９】この内、指令所側無線機１３及びその通信
アンテナ１４は、周波数ｆ１（第１周波数）の電波を送
信すると共に周波数ｆ２（第２周波数）の電波を受信可
能なもので、指令所（図中ではＡ駅）のほか、図２に示
すように、列車ＴＲの線路Ｌに沿って各駅（図中ではＢ
駅、Ｃ駅）毎等の所定間隔（例えば５〜１０ｋｍ）で複
数設置される。

【００２０】列車側無線通信システム２０は、列車ＴＲ
の乗務員（運転手又は車掌）ＯＰ２の操作により無線通
話を行うためにマイクロホン（送話側）及びスピーカ
（受話側）を内蔵したハンドセット２１を有する運転台
の操作器（スピーカ内蔵）２２と、この操作器２２に接
続された車上局無線機２３及びその通信アンテナ２４
と、この車上局無線機２３の自動中継機能（本発明の中
継手段）を動作させるために乗務員ＯＰ２が操作可能な
切換スイッチ（本発明のスイッチ手段）２５とを含む構
成となっている。この内、車上局無線機２３は、指令所
側無線機１３からの周波数ｆ１の電波を受信すると共に
指令所側無線機１３に向けて周波数ｆ２の電波を送信可
能となっている。通信アンテナ２４は、列車の車両上の
見通しの良い適宜位置に設置される。

【００２１】上記の列車側無線通信システム２０には、
車両事故や踏切事故等の緊急時にその事故現場等に持ち
運び可能な可搬型の携帯無線機２６も装備される（図中
の符号２７は、携帯型無線機２６用のアンテナを示
す）。この携帯無線機２６は、指令所側無線機１３と同
様に、周波数ｆ１の電波を送信すると共に周波数ｆ２の
電波を受信可能となっている。

【００２２】ここで、車上局無線機２３及び携帯無線機
２６の構成例を図３及び図４に基づいて説明する。図３
は車上局無線機２３、図４は携帯無線機２６のそれぞれ
の構成例を示す。

【００２３】図３において、車上局無線機２３は、例え
ば送信時にも受信可能な複信方式のもので成り、その通
信アンテナ２３に接続される共用器３１と、この共用器
３１に接続される受信機（本発明の受信系）３２及び送
信機（本発明の送信系）３３と、この受信機３２及び送
信機３３に接続される制御部３４とを内蔵し、制御部３
４に操作器２２が接続されている。この内、制御部３４
には、受信機３２及び操作器２２間に設けられる分配器
３５と、送信機３３及び操作器２２間に設けられる合成
器３６と、分配器３５及び合成器３６間の信号ラインＳ
Ｌ上に設けられるリレー（本発明のリレー手段）３７と
が装備される。

【００２４】リレー３７は、例えばＫ１リレー等の機械
式リレーで成り、切換スイッチ２５に接続されるコイル
（電磁石）等のリレー駆動部３８と、このリレー駆動部
３８の駆動（制御入力）により分配器３５及び合成器３
６間の信号ラインＳＬ上における接点ａ−ｂ間の接続／
非接続状態を切り換え可能なリレー接点部３９とで構成
される。リレー接点部３９は、リレー駆動部３８の駆動
により、切換スイッチ２５のＯＦＦ時（通常時）には信
号ラインＳＬ上の接点ａ−ｂ間を非接続状態に、また切
換スイッチ２５のＯＮ時（後述の緊急時）には信号ライ
ンＳＬ上の接点ａ−ｂ間を接続状態に、それぞれ動作可
能となっている。

【００２５】図４において、携帯無線機２６は、例えば
送話時（プレストーク時）に受信を断とする単信方式の
もので成り、全体動作の制御中枢としての制御部４０の
ほか、乗務員ＯＰ２の受話用マイクロホン４１及び送話
用スピーカ４２と、受話用マイクロホン４１により入力
された音声信号によって所定周波数（車上局無線機２３
の受信周波数ｆ１に相当する）の高周波信号（搬送波）
を変調し、その変調された高周波信号（被変調波）を通
信アンテナ２７から周波数ｆ１の電波として放射させる
送信機４３と、通信アンテナ２７により受信された周波
数ｆ２の電波に相当する受信信号から搬送波成分を除去
して元の音声信号を復調し、その音声信号を送話用スピ
ーカ４２から出力させる受信機４４とを備える。

【００２６】また、この携帯無線機２６には、乗務員Ｏ
Ｐ２によるＯＮ（送話時）／ＯＦＦ（送話時）操作が可
能なプレストークスイッチ４５と、制御部４０による制
御の元でプレストークスイッチ４５のＯＮ時（送話時）
に通信アンテナ２７及び送信機４３間の接点ａ−ｃ間を
接続し（接点ｂ−ｃ間は非接続）、そのプレストークス
イッチ４５のＯＦＦ時（受話時）に通信アンテナ２７及
び受信機４４間の接点ｂ−ｃ間を接続する（接点ａ−ｃ
間は非接続）ように切り換えるプレストーク用接点部４
６とが搭載される。

【００２７】ここで、本実施形態の全体動作を図１〜図
４に基づいて説明する。

【００２８】まず、通常時には、列車ＴＲの乗務員ＯＰ
２と指令所の操作員ＯＰ１間で、指令所側無線通信シス
テム１０の指令所側無線機１３と列車側無線通信システ
ム２０の車上局無線機２３とを介して無線通話が行われ
る。この無線通話の際には、列車側無線通信システム２
０の切換スイッチ２５はＯＦＦ状態のままである。従っ
て、車上局無線機２３では、リレー３７が動作せず、受
信機３２及び送信機３３間の接点ａ−ｂ間が非接続状態
を保ったままとなる。

【００２９】これにより、車上局無線機２３による送話
時には、列車の乗務員ＯＰ２の音声がハンドセット２１
の送話側（マイクロホン）から操作器２２を介して入力
され、送信機３３にてその音声信号によって所定周波数
（指令所側無線機１３の受信周波数ｆ２に相当する）に
応じた高周波信号（搬送波）が変調され、その変調され
た高周波信号（被変調波）が共用器３１を経て通信アン
テナ２３から周波数ｆ２の電波として放射される。

【００３０】また、車上局無線機２３による受話時に
は、指令所側無線機１３からの周波数ｆ１の電波が通信
アンテナ２３にて受信され、その受信信号が共用器３１
経由で受信機３２に送られ、この受信機３２によりその
受信信号から搬送波成分が除去されて元の音声信号が復
調され、この復調された音声信号が操作器２２を介して
ハンドセット２１の受話側（スピーカ）から出力され
る。

【００３１】これに対し、列車ＴＲの運行時に車両事故
や踏切事故等の緊急事態が発生（遭遇）して列車ＴＲが
緊急停止した場合、列車ＴＲの乗務員ＯＰ２が携帯無線
機２６を持って車両事故等の緊急事態が発生した現場に
直接駆け寄り、その現場に出向いた乗務員ＯＰ２と指令
所の操作員ＯＰ１との間で、列車側無線通信システム２
０の携帯無線機２６とを介して無線通話が行われる。こ
の際、乗務員ＯＰ２が運転席を離れる際等に列車側無線
通信システム２０の切換スイッチ２５がＯＮ状態に切り
換えられる。従って、車上局無線機２３では、リレー３
７が動作し、受信機３２及び送信機間３３の接点ａ−ｂ
間が接続状態となる。

【００３２】これにより、停止した列車ＴＲから現場に
出向いた乗務員ＯＰ２の送話時には、車上局無線機２３
により、その乗務員ＯＰ２が保持している携帯無線機２
６から送信されてくる周波数ｆ１の電波が通信アンテナ
２４で受信される。この受信信号は、共用器３１経由で
受信機３２に送られ、この受信機３２により前述と同様
に復調された元の音声信号が出力され、その信号が分配
器３５を経てリレー３９経由で合成器３６から送信機３
３に送られる。

【００３３】そこで、送信機３３にて前述した場合と同
様にその音声信号によって変調された高周波信号が出力
され、その信号が共用器３１を経て通信アンテナ２３か
ら周波数ｆ２の電波として放射される。従って、この周
波数ｆ２の電波が指令所無線機１３にて受信可能とな
る。

【００３４】また、停止した列車ＴＲから現場に出向い
た乗務員ＯＰ２の送話時には、車上局無線機２３によ
り、指令所側無線機１３からの周波数ｆ１の電波が通信
アンテナ２３にて受信される。この受信信号は、共用器
３１経由で受信機３２に送られ、この受信機３２により
前述と同様に復調された元の音声信号が出力され、その
信号が分配器３５を経てリレー３９経由で合成器３６か
ら送信機３３に送られる。

【００３５】そこで、送信機３３にて前述した場合と同
様にその音声信号によって変調された高周波信号が出力
され、その信号が共用器３１を経て通信アンテナ２３か
ら周波数ｆ２の電波として放射される。従って、この周
波数ｆ２の電波が現場に居る乗務員ＯＰ２が保持してい
る携帯無線機２６にて受信可能となる。なお、この場合
でも、前述した指令所無線機１３及び車上局無線機２３
間の無線通話はそのまま可能である。

【００３６】従って、本実施形態によれば、切換スイッ
チをＯＮに切り換えるだけで、車上局無線機のリレーに
よりその受信機及び送信機間の信号ラインを接続するこ
とにより、車上局無線機に自動中継装置の機能を持たせ
ることが可能となる。

【００３７】このため、乗務員が携帯無線機を持ってい
れば、車上局無線機を中継して指令所との間の無線回線
をいつでも構築できる。すなわち、携帯無線機の通信ア
ンテナや送信出力等の制約に関わらず、電波伝搬状態の
悪い場所でも、車上局無線機との通信が可能である限
り、携帯無線機を指令所との間の緊急用連絡手段として
活用することが可能となる。

【００３８】しかも、本実施形態によれば、指令所側無
線機との間で用いる電波の周波数ｆ１、ｆ２は、既存の
ものをそのまま利用できるため、システム全体を安価に
構築できる利点もある。

【００３９】なお、本実施形態は、列車無線システムの
指令所側無線通信システムとして線路上に設置される複
数の指令所側無線機で使用する周波数が１つ（送信周波
数ｆ１及び受信周波数ｆ２）の場合に適用してあるが、
本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、例え
ば、図５に示す指令所側無線通信システム１０ａのよう
に指令所無線機１３ａの通信アンテナ１４ａから送受信
される電波の送信周波数及び受信周波数が線路Ｌ上の通
信エリアに沿ってそれぞれ異なる場合（デジタル無線方
式）にも適用可能である。この場合の車上局無線機の構
成例を図６に示す。なお、前述と同一又は同等の構成要
素については、同一又は同等の符号を付し、その説明を
省略又は簡略する。

【００４０】図６に示す車上局無線機２３ａは、その通
信アンテナ２４ａに共用器３１ａを介しその受信側に分
配器３２ａを経由して接続される複数の受信機３２ｂ
と、同じく通信アンテナ２４ａに共用器３１ａを介しそ
の送信側に接続される送信機３３ａと、これら各部の全
体動作を制御する制御部３４ａとを備える。制御部３４
ａには、前述と同様の分配器３５ａ、リレー３７ａ（リ
レー駆動部３８ａ、リレー接点部３９ａ）、及び合成器
３６ａのほか、周波数制御部５０が搭載される。

【００４１】周波数制御部５０は、機能上、複数の受信
機３２ｂからの受信信号の周波数成分を検出する周波数
検出部５１と、ここで検出された受信信号の周波数成分
を元に受信された電波の周波数を判定する周波数判定部
５２と、ここで判定された周波数を元に送信機３３ａの
送信周波数を選定する周波数選定部５３とを含む構成と
なっている。ここでの周波数判定部５２にて判定された
受信周波数は、携帯無線機２６用の置台等の設置部６０
内に設けられた周波数設定部６１に供給され、これによ
り、携帯無線機２６で使用する送信周波数及び受信周波
数の可変設定が可能となっている。

【００４２】従って、本例によれば、指令所無線機から
送受信される電波の送信周波数及び受信周波数が複数あ
る場合でも、その各周波数に応じて車上局無線機及び携
帯無線機の周波数条件を可変設定でき、これにより、上
記と同様の効果を発揮させることが可能となる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
列車運行時の緊急事態発生時にその事故現場から携帯無
線機を用いて指令所との間で無線通話を確実に行い、緊
急事態に敏速に対応できる列車無線システムの車上局無
線機自動中継装置を提供できる。これにより、既存の周
波数を利用して車上局無線機を自動中継機能として使用
でき、乗務員が携帯無線機を持っていれば、車上局無線
機を中継して指令所との間の無線回線を構築でき、列車
の携帯無線機を緊急用連絡手段として用いることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る列車無線システムの車
上局無線機自動中継装置の概要及びその運用を説明する
概念図。

【図２】指令所側無線通信システムの構成例を説明する
図。

【図３】列車側無線通信システムの車上局無線機の構成
例を説明する概略ブロック図。

【図４】携帯無線機の構成例を説明する概略ブロック
図。

【図５】指令所側無線通信システムのその他の構成例を
説明する図。

【図６】図５に示す場合の車上局無線機の構成例を説明
する概略ブロック図。

【図７】従来例の列車無線システムの概要及びその運用
を説明する概念図。

【符号の説明】

１０ 指令所側無線通信システム １１ ハンドセット（指令所） １２ 指令台 １３ 指令所側無線機 １４ 通信アンテナ（指令所側無線機） ２０ 列車側無線通信システム ２１ ハンドセット（列車） ２２ 操作器 ２３、２３ａ 車上局無線機 ２４、２４ａ 通信アンテナ（車上局無線機） ２５、２５ａ 切換スイッチ ２６ 携帯無線機 ２７ 通信アンテナ（携帯無線機） ３１、３１ａ 共用器 ３２、３２ｂ 受信機 ３２ａ 分配器（複数の受信機用） ３３、３３ａ 送信機 ３４、３４ａ 制御部 ３５、３５ａ 分配器 ３６、３５ａ 合成器 ３７、３７ａ リレー ３８、３８ａ リレー駆動部 ３９、３９ａ リレー接点部 ４０ 制御部（携帯無線機） ４１ 送話用マイクロホン ４２ 受話用スピーカ ４３ 送信部 ４４ 受信部 ４５ プレストークスイッチ ４６ プレストーク用接点部 ５０ 周波数制御部 ５１ 周波数検出部 ５２ 周波数判定部 ５３ 周波数選定部 ６０ 設置台 ６１ 周波数設定部 ＳＬ 信号ライン ＯＰ１ 指令所側の操作員 ＯＰ２ 列車の乗務員

フロントページの続き (72)発明者 関野 功夫 東京都日野市旭が丘３丁目１番地の１ 東 芝通信システムエンジニアリング株式会社 内 Ｆターム(参考） 5K067 AA21 BB12 BB41 EE02 EE06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 列車に対し運行指令を与える指令所側に
   接続され、且つ、第１周波数の電波を送信すると共に第
   ２周波数の電波を受信する指令所側無線機と、 前記列車側に搭載され、且つ、前記指令所側無線機から
   の前記第１周波数の電波を受信すると共に前記指令所側
   無線機に前記第２周波数の電波を送信する車上局無線機
   と、 前記列車側に持ち運び可能に搭載され、且つ、前記第１
   周波数の電波を送信すると共に前記第２周波数の電波を
   受信する携帯無線機とを備えた列車無線システムであっ
   て、 前記車上局無線機は、前記指令所側無線機及び前記携帯
   無線機の間で、前記携帯無線機からの前記第１周波数の
   電波を受信したときにその受信信号を前記第２周波数の
   電波として前記指令所側無線機に送信すると共に、前記
   指令所側無線機からの前記第１周波数の電波を受信した
   ときにその受信信号を前記第２周波数の電波として前記
   携帯無線機に送信する中継手段を備えたことを特徴とす
   る列車無線システムの車上局無線機自動中継装置。
2. 【請求項２】 前記中継手段は、前記第１周波数の電波
   を受信する受信系と、前記第２周波数の電波を送信する
   送信系と、前記受信系の出力側及び前記送信系の入力側
   間を接続する信号線と、この信号線の接続をオン／オフ
   切り換え可能なリレー手段と、このリレー手段のオン／
   オフ切り換えを操作するためのスイッチ手段とを備えた
   ことを特徴とする請求項１記載の列車無線システムの車
   上局無線機自動中継装置。
3. 【請求項３】 前記第１周波数及び前記第２周波数は、
   それぞれ１つ又は複数であることを特徴とする請求項１
   又は２記載の列車無線システムの車上局無線機自動中継
   装置。